Hydraulischer Abgleich bei verschiedenen Heizsystemen und Komponenten

Ein Zweirohrsystem mit Heizkörpern und Gas-Brennwertkessel sorgt in den meisten deutschen Haushalten für wohlige Wärme. Der hydraulische Abgleich ist da in der Regel kein Problem und sorgt für mehr Komfort und weniger Verbrauch. Aber wie sieht es bei Fußbodenheizung, Einrohrheizung oder einer Heizung mit Wärmepumpe aus?

Hydraulischer Abgleich einer Fußbodenheizung oder Flächenheizung

Laut dem Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen (BVF) gibt es in Deutschland mindestens eine Million Fußboden- und Flächenheizungen. Bei solchen Heizanlagen ist ein hydraulischer Abgleich theoretisch möglich. Die hydraulische Optimierung dieser Heizsysteme ist allerdings technisch meist aufwendig und wirtschaftlich nicht sinnvoll. Der Grund: Fußboden- und Flächenheizungen verbrauchen durch ihre schlechte Regelbarkeit mehr Energie als einfache Plattenheizkörper. Deswegen fallen die Energieeinsparungen, die durch einen hydraulischen Abgleich erzielt werden, sehr gering aus oder entfallen. Die Kosten für den hydraulischen Abgleich amortisieren sich daher nicht bzw. erst nach vielen Jahren.

In der Theorie könnte ein hydraulischer Abgleich auch bei Fußboden- und Flächenheizungen helfen: Kleine Heizregister mit kürzeren Rohren und weniger Windungen werden mit Wärme überversorgt, große Heizregister mit langen Rohren und vielen Windungen dagegen eher unterversorgt. Eigentlich optimale Voraussetzungen für einen hydraulischen Abgleich.

In der Praxis sieht die Sache allerdings anders aus: In energetisch modernisierten Gebäuden mit niedrigen Heizlasten können Fußbodenheizungen in konventioneller Bauweise (Nassverlegung) vielfach nur unzureichend hydraulisch abgeglichen und meist nur ineffizient betrieben werden. Der hydraulische Abgleich rechnet sich für den Hauseigentümer kaum. Die Einsparungen sind nur sehr gering und können den grundsätzlichen Mehrverbrauch dieser Heizanlagen nicht ausgleichen.

Fußbodenheizungen reagieren träge auf Wärmegewinne

Der Mehrverbrauch bei Fußbodenheizungen liegt in der Größenordnung zwischen 10 – 30 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m²a). Das haben mehrere Studien der Ostfalia Hochschule und von anderen Forschungseinrichtungen heraus gefunden. Obwohl bei Fußbodenheizungen die Vorlauf- und Raumtemperaturen herabgesetzt werden können, entsteht ein Mehrverbrauch im Vergleich zu einfachen Plattenheizkörpern. Das liegt an der Trägheit und schlechten Regelbarkeit der Fußbodenheizung. Gerade in der Übergangszeit können Wärmegewinne durch Sonneneinstrahlung oder durch andere Wärmequellen die Räume überhitzen, da die Fußbodenheizung nur träge auf solche Änderungen reagiert. Heizkörper hingegen reagieren sehr viel schneller auf Wärmegewinne und können mit entsprechenden Einzelraumreglern – in der Regel Thermostatventile – die Temperatur individuell in jedem Raum anpassen. So werden die Räume trotz externer Wärmegewinne nicht überhitzt.

Hydraulischer Abgleich einer Einrohrheizung

In Deutschland  sind  rund 1,5 Millionen Einrohrheizungen in Betrieb. Sie zählen zu den Heizsystemen, die am wenigsten effizient sind. Im Schnitt sorgen sie für 20 Prozent mehr Heizkosten und 70 Prozent mehr Stromkosten. In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus bedeutet das Mehrausgaben von etwa 350 Euro pro Jahr.

Dennoch ist ein hydraulischer Abgleich bei Einrohrheizungen aus wirtschaftlicher Sicht meist nicht empfehlenswert. Der Spareffekt ist laut Studien oft geringer als bei Zweirohrheizungen, weswegen die Maßnahme sich häufig nicht rechnet. Wer die Wahl hat, sollte besser über den Umbau von einer Einrohrheizung zu einer Zweirohrheizung nachdenken. Dazu ist allerdings in der Regel eine Komplettsanierung der Heizanlage nötig.

Einrohrheizung: überversorgte Heizkörper und zu hohe Rücklauftemperatur

Einrohrheizungen wurden überwiegend zwischen Mitte der 1960er Jahre und 1985 installiert, vor allem in ostdeutschen Plattenbauten und im Südwesten Deutschlands. Da alle Räume hintereinander an einer Leitung angeschlossen sind, nimmt die Wassertemperatur vom Anfang bis zum Ende deutlich ab. Deswegen müssen die Heizflächen zum Ende des Strangs hin größer sein, um auch in diesen Räumen für angenehme Temperaturen zu sorgen. Durch den meist nachträglichen Einbau von Thermostatventilen mit Bypass (Zweiwegeventile oder Dreiwegeventile) fließt bei geschlossenem Ventil heißeres Heizwasser zum nächsten Heizkörper. Die Folge ist, dass in der Einrohrheizung nun alle nachfolgenden Heizkörper überversorgt werden und die Rücklauftemperatur zu hoch ist.

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Hydraulischer Abgleich einer Gasetagenheizung

Entscheidend für den hydraulischen Abgleich von Gasetagenheizungen ist neben dem eigentlichen Heizsystem (Einrohrheizung, Fußbodenheizung etc.) die Pumpe. Kommt der Fachmann beim hydraulischen Abgleich zu dem Ergebnis, dass die Leistung der Pumpe zu groß ist, wird es meist kompliziert. Denn die bei einer Gasetagenheizung eingebauten Pumpen lassen sich nur selten auf die benötigten kleinen Druckerhöhungen einstellen. In der Regel können alte Pumpen auch nicht separat gegen kleinere oder bessere Modelle ausgetauscht werden.

Folgende Lösungen sind denkbar:

  • Die vorhandene Pumpe bleibt und der überschüssige Druck wird durch eine höhere Voreinstellung der Thermostatventile abgebaut. Das ist kurzfristig die preiswerteste Lösung, die allerdings keinen Pumpenstrom spart und häufig zu Strömungsgeräuschen an den Ventilen führt bzw. diese nicht beseitigt.
  • Die vorhandene Pumpe bleibt und wird ergänzt durch einen zentralen Differenzdruckregler, der den Überschussdruck direkt hinter dem Kessel abbaut. Diese Lösung ist etwas teurer, spart ebenfalls keine Pumpenenergie, aber Strömungsgeräusche sind fast ausgeschlossen.
  • Es wird eine komplett neue Gastherme mit einstellbarer Pumpe in der richtigen Größenklasse angeschafft. Das ist die teuerste Lösung, aber dafür sind die laufenden Kosten gering und Strömungsgeräusche sind fast ausgeschlossen.

Einstellbare Pumpe mit Effizienzklasse A – Schlüssel für den Abgleich mit Gastherme

Wer eine neue Gastherme installieren lässt, sollte unbedingt darauf achten, dass eine Hocheffizienzpumpe eingebaut ist, die sich auf die notwendige Druckdifferenz der Anlage einstellen lässt. Beides spart Energie und so kann der hydraulische Abgleich für optimale Ergebnisse sorgen.

Aber auch ohne eine Hocheffizienzpumpe rechnet sich der hydraulische Abgleich bei den meisten Gasetagenheizungen. Denn wie oben beschrieben können eine halbwegs optimal eingestellte Pumpe, voreingestellte Thermostatventile und ggf. ein Differenzdruckregler dank hydraulischem Abgleich ebenfalls für mehr Effizienz und Komfort sorgen.

Hydraulischer Abgleich bei einem Brennwertkessel

Gas-Brennwertkessel sorgen in den meisten deutschen Haushalten für Wärme. Ihr Vorteil gegenüber konventionellen Gaskesseln: Sie nutzen auch die Energie, die im Wasserdampf des Abgases enthalten ist und sonst durch den Schornstein verloren geht – aber nur, wenn die Anlage optimal eingestellt ist.

Praxistests belegen, dass Brennwertkessel oft weit unter ihren Möglichkeiten bleiben. Schuld daran ist eine zu hohe Rücklauftemperatur. Dadurch werden die technisch möglichen Nutzungsgrade häufig verfehlt. Für Abhilfe kann der hydraulische Abgleich sorgen – denn je niedriger die Temperaturen, desto höher die Effizienz. Und mit einem Brennwertkessel sind niedrigere Temperaturen möglich als mit einem Niedertemperaturkessel.

Wichtig ist auch, dass der Brennwertkessel gut regelbar ist, also einen großen Modulationsbereich aufweist (zum Beispiel 5 bis 20 kW für ein Einfamilienhaus). Nur dann kann das volle Sparpotenzial des hydraulischen Abgleichs ausgeschöpft werden.

Hydraulischer Abgleich bei einer Wärmepumpe

Für den effizienten Einsatz einer Wärmepumpe ist eine niedrige Vorlauftemperatur entscheidend. Voraussetzung dafür sind ausreichend große Heizflächen. Sonst kann der Wärmebedarf der Räume nicht gedeckt werden. Sind die Heizflächen zu klein, kann auch ein Abgleich keine Abhilfe schaffen. Allerdings entschärft er eine mögliche Unterversorgung ungünstig gelegener Räume.

Auch beim hydraulischen Abgleich von Heizanlagen mit Wärmepumpe spielt die Heizungspumpe eine wichtige Rolle. Wie bei der Gasetagenheizung ist sie in der Regel integriert, kann aber oftmals ohne großen Aufwand ausgetauscht werden. Ist die Pumpe zu groß, kann ein Überschussdruck entstehen. Wird dieser Druck durch die Ventile abgebaut, entstehen unangenehme Geräusche.

Am besten fragen Sie beim Hersteller der Wärmepumpe nach, ob ein Austausch der Heizungspumpe bei Ihrem Gerät möglich ist – für den Fall, dass die Pumpe laut hydraulischem Abgleich auch eine Nummer kleiner sein könnte. Und wenn schon eine neue Pumpe, dann eine Hocheffizienzpumpe.

Die Kosten eines hydraulischen Abgleichs sind bei einer Wärmepumpe nicht höher als bei anderen Heizsystemen und können durch die Nutzung von Fördermitteln weiter gesenkt werden.

Hydraulischer Abgleich bei Fernwärme

Bei Heizanlagen mit Fernwärme sind die Anlagen oftmals besser dimensioniert als bei anderen Heizsystemen. Das heißt: Die Anschlussleistung und die Größe der Umwälzpumpe sind in den meisten Fällen besser auf das Gebäude abgestimmt – zumindest bis zu einer baulichen Verbesserung. Deshalb fällt die Einsparung durch einen hydraulischen Abgleich oft etwas geringer aus, rechnet sich aber in der Regel dennoch. Die Kosten eines hydraulischen Abgleichs sind bei Fernwärme nicht höher als bei anderen Heizsystemen.

Hydraulischer Abgleich bei anderen Heizsystemen

Beim hydraulischen Abgleich von Ölheizung, Holzheizung (Holzpellets u. a.), Wandheizung (siehe Fußbodenheizung/Flächenheizung), Erdwärmeheizung (siehe Wärmepumpe), Solarheizung und Mini-Blockheizkraftwerk (BHKW) gibt es keine Besonderheiten. Nicht hydraulisch abgeglichen werden können Kamin/Kachelofen und die Elektroheizung.

Autor: Andreas Braun

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